基于移動終端的通信設備和線路巡檢系統設計

彭建紅

摘要：基于智能移動終端的通訊線路巡檢系統是一個以智能手機為終端移動設施進行網上傳輸線路維護的系統進行了需求分析設計。

關鍵詞：移動通信設備;線路巡檢系統;設計

當前，以移動智能終端為載體的移動地理信息系統GIS已成為地理信息系統研究的熱點，對GIS基礎理論，接著介紹了GIS、GPS、嵌入式操作系統、無線通信技術、嵌入式數據庫的基本知識，在此基礎上對基于GIS的線路巡檢系統的架構進行研究和設計，然后根據具體的巡檢業務進行需求分析、系統設計，并提供了應用中涉及的關鍵問題的解決方案，最后對整個系統進行了總結與展望。

一、移動GIS的概念

“數字城市”是一個由多種高新技術支持的計算機網絡信息系統，它不僅能在計算機上建立虛擬城市，再現城市的各種資源分布狀態，更為主要的是：數字城市能存進城市不同部門、不同層次之間的信息共享、交流和綜合，減少城市資源浪費和功能重疊，進而可以宏觀、全局地制定城市規劃和發展的整體戰略。城市數字化是一個系統工程，是以計算機網絡為基礎的，網絡將各數字節點連接在一起。網絡基礎設施的不斷完善是城市數字化的必要條件，由此而產生的各類應用則是“數字城市”的重要組成部分之一。移動GIS系統正是在這一背景下產生并發展起來。移動GIS是建立在移動計算環境、有限處理能力的移動終端條件下，提供移動中的、分布式的、隨遇性的移動地理信息服務的GIS。它是計算機技術、地理信息系統技術、移動定位技術、無線通信技術以及移動設備共同發展進步的產物。

二、移動通信設備系統需求

電力線路巡檢系統是一種集數據采集、信息管理和通信于一體的集成應用系統，在進行系統的需求分析時應該結合系統自身特點以及用戶要求做出分析。特別指明，由于本系統是電力系統配電網的巡線管理應用，故系統的采集數據，系統的巡檢點，在系統中把這些對象都按巡檢設備處理。在要管理所有巡線員信息、線路巡檢信息、巡線任務信息、巡線員工作調配及任務驗收等。在巡線員需要在野外工作時根據矢量地圖信息及GPS數據對桿塔進行巡檢并記錄巡檢信息到PDA上的數據庫;GPS信號接收設備要隨時接收GPS信號并通過程序指導巡線員巡線工作。

三、移動通信設備系統設計

1、移動巡檢系統。根據系統的需求分析，知道實際的線路巡檢工作由數據采集和日常線路巡檢兩部分組成。

（1）數據采集。數據采集就是在進行首次的巡線工作和巡查新線路時，采集新線路上的所有設備的位置信息和屬性信息，前者用于創建日后巡檢工作中指導巡檢的工作地圖，后者對應于系統中的巡視設備管理。實際工作要求只有在收集、完善了這兩部分信息后才能進行正常的巡檢工作。

（2）日常巡檢。日常巡檢就是巡線員在巡檢過程中采用GPS接收器獲取當時所在地理位置的經緯度信息和當前時間信息，然后與原始巡視點定位信息進行比較，并將現場檢測的線路缺陷情況一一記錄在PDA中，以便在任務完成后上傳到桌面進行處理。

2、功能模塊。該模塊通過用戶權限管理實現用戶登錄時的身份驗證。巡線員輸入正確的巡檢號碼和密碼才能夠登錄系統。為了改進傳統巡檢方法無法有效監督巡線員巡檢到位的缺點，本系統采用GPS定位信息在巡檢過程中監督、引導巡線員有效的完成巡檢任務。

（l）自動定位方式。在線路巡檢過程中，如果選擇了自動定位的方式，則系統將按一定的時間間隔來讀取當前移動端位置的GPS定位信息，并提供智能提示功能，即如果當前位置的一定范圍內有目標巡視點出現則向巡線員發出提示信息，有效的降低了漏檢的可能性。這種方式的優點在于智能化，有效提供巡線員的工作效率和任務完成率;缺點在于移動設備的GPS模塊一直處于工作狀態，加大了移動設備的電源損耗。

（2）手動定位方式。此方式可用于“數據采集”和“線路巡檢”兩個過程中。當任務類型為“數據采集”時，巡線員到達新建巡視點（如桿塔）或需要重新定位的巡視點后，由巡線員手動點擊“GPS定位”按鈕獲取該點的GPS坐標，包括經度、緯度和時間信息，然后輸入巡視點的其他屬性信息并保存。這種方式也是數據采集過程中默認的定位方式且不可改變。當任務類型為“線路巡檢”時，如果采用手動獲取定位信息的方式，巡線員只有到達巡視點的時候才獲取當前位置信息，能夠有效的改善移動設備的電源損耗問題。

3、數據采集。數據采集是系統投入使用或新建線路、線路改道后，巡線員對日后的巡檢工作線路和沿線電力設備的位置信息、屬性信息等數據進行采集的過程。采集具體操作如下：

（l）新增巡視點：由GPS接口接收到的信息讀取到該處的經、緯度自動并填充到設備的相應屬性字段上，然后添加設備編號、設備類型、所屬線路編號（默認為登錄時的線路號）、啟用時間、廢棄時間和當前狀態等屬性信息。輸入完成后，下一步提示巡線員是否在當前地圖中插入該設備對應的地圖元素，巡線員提交“確定”后，系統向數據庫提交新巡視點的屬性信息并修改當前工作地圖。

（2）更新巡視點：系統根據當前線路中需要編輯的巡視點的經緯度或巡視點的設備編號提取目標巡視點的屬性信息，然后根據實際情況更新巡視點的屬性信息，并且如果巡視點的位置信息發生變化時，系統同時完成地圖的修改。

4、數據庫的設計與實現。隨著移動存儲硬件的發展，PDA可存儲的數據量相應的增大，并且隨之而來的移動數據庫的發展解決了嵌入式設備的數據管理問題，但其存儲容量仍然是有限的。根據業務需求，PDA數據庫不需要擁有桌面數據庫的所有信息，只需要提取與某次巡線有關的信息供該次任務的PDA數據庫使用。因此數據庫的設計需要兼顧到兩個不同的系統的應用，做到簡潔、實用。

PDA數據庫，移動巡檢系統需要的信息主要有用戶信息、線路信息、線路設備信息、巡檢任務信息、缺陷登記信息、消缺登記信息、缺陷知識庫、消缺知識庫等。但是，實際應用中并不是需要這些表中的所有內容，即PDA數據庫只需要與它本次要完成的任務相關的內容即可，一方面是PDA存儲系統空間太小的局限性所至;另一方面也是提高系統工作效率的要求。因此，需要通過對數據中心的這些核心表的操作得到PDA數據庫需要數據，并在任務完成后將更新后的信息導入后臺數據庫中。經過分析，在每一次的巡線任務中所需要的信息有：與本次任務相關的巡線員的登錄信息對用戶使用權限提供確認，含用戶編號、用戶名和用戶密碼信息;與本次任務相關的任務信息，含任務編號、任務類型、巡檢類型、執行時間信息;每次任務執行前都需要清空表。

參考文獻

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